1.3.5.2. Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.
Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю.
ПАВ добавляют в увлажняющий раствор для снижения его поверхностного натяжения. Или их вводят в состав буферной добавки, либо добавляют в приготовленный увлажняющий раствор. Это улучшает смачивание поверхности пробельных элементов печатной формы увлажняющим раствором и в то же время уменьшает его подачу.
У увлажняющего раствора поверхностное натяжение в разы меньше, чем у водопроводной воды. Поверхностное натяжение воды составляет примерно 72 μН/м, а рекомендуемое для увлажняющего раствора - 30-35 μН/м. Причем, чем слабее натяжение между двумя поверхностями, тем выше будет эффект увлажнения, что позволит создать хороший барьер между краской и водой, предотвратить эмульгирование.
Молекулы ПАВ, которые можно представить в виде стерженьков, состоят из водовосприимчивых (гидрофильных) и водоотталкивающих (гидрофобных) частей. Своей гидрофильной частью, они располагаются на пробельных элементах формы, смоченных увлажняющим раствором. Молекулы, ориентированные к пробельным элементам гидрофобной частью, легко удаляются с поверхности формы и вновь переходят на накатной валик.
На печатающих элементах – наоборот: молекулы ПАВ располагаются гидрофобной частью к поверхности формы. При этом их гидрофильная часть связывает увлажняющий раствор в слое печатной краски, что может привести к эмульгированию, если концентрация ПАВ в увлажняющем растворе слишком высока. В этом случае краска начинает воспринимать увлажняющий раствор, разделение красочного слоя в процессе печатания изменяется, в результате чего происходит накапливание краски на форме и на офсетном полотне. Кроме того, при эмульгировании значительно снижается скорость высыхания краски на оттиске и возрастает вероятность отмарывания оттисков на приемном столе. Во избежание этого, целесообразно вводить в увлажняющий раствор такие поверхностно-активные добавки, которые лишь незначительно снижают его поверхностное натяжение.
Чрезмерное снижение поверхностного натяжения увлажняющего раствора может привести к тенению в процессе печатания тиража: когда печатающие элементы на печатной форме закатываются краской, гидрофобные части молекул ПАВ, расположенные на поверхности пробельных элементов, склонны к восприятию печатной краски. Таким образом, пробельные элементы формы могут постепенно покрываться тонким слоем краски, которая через офсетное полотно перейдет на запечатываемый материал.
Необходимо также учитывать следующее:
ПАВ вводятся в увлажняющие растворы в весьма ограниченном количестве. Чаще всего в качестве ПАВ используется изопропиловый спирт.
Для очистки увлажняющих валиков ранее иногда использовался мыльный порошок. В этом случае валики увлажняющего аппарата тщательно промывались, чтобы остатки мыльного порошка, действующего в качестве ПАВ, не вызывали тенения. Используемые в настоящее время смывочные средства могут вызвать такие же проблемы, поэтому необходимо внимательно отнестись к промывке валиков после их очистки.
Поверхностно-активные вещества, вводимые в увлажняющий раствор, не должны вызывать эмульгирования краски оказывать воздействие на краску, валики и печатные формы.
В качестве ПАВ применяют изопропиловый или этиловый спирты (до 25%). Предпочтение отдают изопропиловому спирту, поскольку он медленнее испаряется, и менее воспламеняем, чем этиловый.
Использование изопропилового спирта в офсетной печати позволяет:
улучшить передачу увлажняющего раствора;
быстро обеспечить необходимый баланс «краска-вода»;
лучше увлажнить форму;
уменьшить накопление краски на увлажняющих валиках.
Вместе с тем применение спиртов может вызвать растворение некоторых пигментов краски и нарушение устойчивости печатающих элементов на форме в процессе печати тиража. Вдобавок к относительной дороговизне, изопропиловый спирт токсичен, поэтому рабочее помещение, где он применяется, должно иметь хорошую вентиляцию. Кроме того, из-за быстрого испарения спирта увлажняющий раствор требует охлаждения, а концентрация спирта во время печатания должна контролироваться и периодически корректироваться с помощью автоматических систем. В связи с этим целесообразнее применение нелетучих ПАВ.
Таким образом, только оптимальное и взвешенное использование ПАВ позволяет добиться равномерного смачивания пробельных элементов печатной формы при более тонких пленках увлажняющего раствора, что является необходимым условием качественной печати и снижает до минимума вероятность возникновения проблем, связанных с отмарыванием, перетискиванием и тенением.